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例题 已知某涵洞设计流量 Q=40m3/s，洞身长度L=30m，洞身高D=4.0m，宽B=3.5m，纵坡 i=0.002，出口洞底至下游渠底的跌差P=2.0m，从进口洞底算起的进口水深H=4.05m，上游行近流速V=0.7m/s，下游渠道底宽4.0m，渠道水深hs=3.0m。设计消力池。 解：（1）判别下游水流的衔接型式，确定是否需要设消力池1）上游总能头T0的计算。 2）收缩水深hc的计算。 利用excel表算 的收缩水深hc=1.226m。 3）跃后水深 的计算 4）判断是否需要设消力池 （2）消力池深度计算 b1采用与洞宽相等，b1=B=3.5m， b2与下游渠底宽相等 b2=4.0m。 1）第一次池深计算 计算跃后水深： 计算出池水位落差，式中单宽流量按消力池末端底宽计算： 计算消力池深，第一次池深计算时式中水跃淹没系数采用 = 1.10 2）第2次池深计算 设消力池后，上游总能头应相应加大，重新计算由消力池底板顶面算起的上游总能头T0： T0=6.136+1.047=7.183（m） 利用excel计算收缩水深hc，式中单宽流量按洞宽计算，水流动能校正系数采用α=1.0，流速系数采用0.95，试算得 hc=1.101m。 计算跃后水深： 计算出池水位落差，单宽流量按消力池末端底宽计算 计算消力池深，第二次池深计算时式中水跃淹没系数采用1.05： 3）第3次池深计算 按池深d=1.121m重新计算由消力池底板算起的上游总能头T0: T0 =6.136+1.121=7.257(m) 按上述方法同理计算得d=1.138m。第三次计算的消力池深与第二次的计算深度已接近，一般计算2～3次即可满足精度要求，根据上述计算成果，可采用消力池深度d=1.2m。 （3）消力池长度计算 斜坡段坡度采用1：3，其水平投影长度为： 采用水跃长度校正系数 ，消力池长度为： （3）消力池底板厚度计算 按《水闸设计规范》，涵洞消力池底板厚度可根据抗 冲和抗浮要求确定，并取其较大值。 抗冲要求： 抗浮要求： 消力池末端厚度采用t/2，但不宜小于0.5m。 消力池底板一般设有排水孔，作用在消力池底板底面的 渗透压力很小，故设计中先计算厚度t，然后演算底板安全 系数k2，演算公式为： 例题 已知某涵洞设计流量Q=40m3/s，洞身高D=3.2m，宽B= 2.6m，长L=30m，洞底纵坡i=0.002，出口洞底至下游渠底的 跌差P=1.0m，从进口洞底起算的进口水深H=4.9m，上游行近 流速v1=0.7m/s，下游渠道底宽3.0m，渠道水深hs=2.5m。计 算消力池底板厚度，底板设有排水孔。 解：（1）按抗冲要求计算 消力池进口处的单宽流量为： 上游总能头为： T0=6.234（m） 消力池底板计算系数采用0.15，计算消力池底板始端厚度为： （2）按抗浮要求演算 按抗冲要求计算，取消力池底板为等厚t=0.95m 【】 消力池中的水流为淹没式水跃，水平段的水深近似为跃 后水深4.504m，作用在消力池底板顶面的水重近似为 跃前收缩断面水深为hc=1.721m，相应为作用在消力池 底板上的脉动压力为： 因消力池底板设有排水孔，可不考虑渗透压力，作用在 消力池底板底面的扬压力主要为浮力： 底板采用混凝土材料，重度为24kN/m3,验算底板安全系 数为： 消力池底板采用等厚0.95m，可满足抗冲及抗浮要求。 （4）海漫长度计算 按照《水闸设计规范》的规定，当 ，且 消能扩散良好时，海漫长度可按下式计算： （5）海漫末端沟槽冲刷深度及防冲槽深度计算 按《水闸设计规范》海漫末端沟槽冲刷深度按下式计算： 当沟槽冲刷深度计算值较大时，一般防冲槽深度为1.0-2 .0m,底宽为1-2倍槽身，防冲槽的上下游鞭炮1：2-1:4,两侧 边坡坡度可与两岸坡相同。 例题 已知某涵洞设计流量Q=40m3/s，洞身高D=3.2m，宽B= 2.6m，长L=30m，洞底纵坡i=0.002，出口洞底至下游渠底的 跌差P=1.0m，从进口洞底起算的进口水深H=4.9m，上游行近 流速v1=0.7m/s，下游渠道底宽3.0m，渠道水深hs=2.5m。计 算海漫及防冲槽，海漫宽度由2